Studia Podyplomowe
Oferta dydaktyczna IAiR

Sterowniki programowalne PLC

Cel

Poznanie podstawowych rozwiązań sterowników PLC, obsługi operatorskiej (konfiguracja, programowanie), zasad programowania w językach tekstowych i graficznych oraz możliwości funkcjonalnych i użytkowych programowalnych układów automatyki.

Opis

Zadania, obszary zastosowań sterowników PLC.
Budowa i klasyfikacja sterowników PLC.
Języki programowania sterowników PLC.
Zasada działania sterowników PLC.
Algorytmy sterowników PLC.
Przykładowe aplikacje.

Wymagania

Znajomość podstawowych zagadnień z elektrotechniki, elektroniki, automatyki i informatyki.

Bibliografia

  1. Olszewski M. i in.: Mechatronika. REA, Warszawa 2002.
  2. Olszewski M. i in.: Urządzenia i systemy mechatroniczne. REA, Warszawa 2009 (część II).
  3. Instrukcje użytkowe sterowników PLC firmy SAIA™ oraz SoftControl-WizPLC (www.sbc-support.ch, www.sabur.com.pl)

Metody oceny

Zaliczenie wykładu na podstawie kolokwium.

Zaliczenie poprawnego wykonania wybranych ćwiczeń laboratoryjnych.

Zaliczenie na podstawie oceny jakości wykonanego projektu.

Prowadzący

Szczegółowy rozkład zajęć

Nr Temat Opis Wymiar
1 Zadania, obszary zastosowań sterowników PLC Automatyzacja procesów ciągłych (regulacja stabilizująca, kaskadowa, sto-sunku, z korekcją od zakłóceń), dyskretnych (układy kombinacyjne i sek-wencyjne procesowo- i czasowo-zależne), wsadowych, transportowych, infrastruktury przedsiębiorstw (oświetlenie, dystrybucja energii elektrycznej, gazu i wody, HVAC, C.O. sterowania windami i magazynami, systemów alarmowych i p.poż., parkingów, zarządzania dostępem itp.). W 1
2 Budowa i klasyfikacja sterowników PLC Rodzaje sterowników PLC: modułowe (duże, małe), kompaktowe, mikro-PLC, nano-PLC, komputery przemysłowe iPC, wirtualne PLC (SoftControl), PLC zintegrowane z innymi systemami sterowania (np. CNC, mani-pulatory). Systemy wspomagania projektowania CAD/CAM. Podstawowe elementy sterowników PLC (CPU, PS, DI/O, AI/O, HSC, APM, PCM, interface operatorski). W 2
3 Języki programowania sterowników PLC Języki programowania zgodne z normą IEC 61131-3. Języki graficzne: LD-Ladder Diagram, FBD-Function Block Diagram, SFC-Sequential Function Chart i CFC-Continuous Flow Chart (opcjonalnie) oraz języki tekstowe: IL-Instruction List i ST-Structured Text. Zasady programowania w poszczególnych językach. Porównanie identycznych algorytmów sterowania, zrealizowanych w różnych językach. W 3
4 Zasada działania sterowników PLC Cykl pracy, obraz procesu (process image), mechanizmy czasu rzeczywistego systemu operacyjnego PLC (supervision time, obsługa przerwań). Programowanie strukturalne z wykorzystaniem jednostek programowych: COB, XOB, PB, FB, SB, ST, TR oraz języka SFC (rozgałęzienia typu selective i simultaneous). W 2
5 Algorytmy sterowników PLC Odczyt wartości zmiennych procesowych, przekaźniki, przerzutniki RS/SR, liczniki impulsów S, timery T, funkcje czasowe On/Off-Delay timer, funkcje matematyczne, relacje wartości, operacje na bitach, słowach i tablicach, konwersja i przesyłanie danych, algorytmy regulacji: PID, PID-2P/3P, kaskada PI-P, PDM, PWM, funkcje specjalne (np. dla klimatyzacji HVAC). Funkcje transmisji danych w różnych standardach transmisji: Modbus, Profibus DP, LonWorks, Ethernet, CAN, DeviceNet. W 2
6 Przykładowe aplikacje Układy sterowania sekwencyjnego procesowo- i czasowo-zależne. Układ elektro-pneumatyczny sterowania sekwencyjną pracą zespołu siłowników, wspomagany sterownikiem PLC. Redundancja sprzętowa i funkcjonalna. W 2
7 Laboratorium Sterowników Programowalnych i Monitorowania Procesów Instytutu Automatyki i Robotyki Dwa, trzygodzinne ćwiczenia dotyczące tematyki wykładu, wybrane przez studentów z programu Laboratorium Sterowników Programowalnych i Monitorowania Procesów Instytutu Automatyki i Robotyki. L 6
8 Projektowanie struktury sieciowej sterowników PLC w standardzie S-Bus Założenia ćwiczenia: przykładowy algorytm sterowania z podziałem zadań na dwa sterowniki PLC współpracujące w sieci S-Bus typu Master-Slave.

Zakres ćwiczenia: opracowanie i realizacja programu sterownika Master umożliwiającego wymianę I/O, rejestrów i flag pomiędzy sterownikami oraz zdalne sterowanie wykonywaniem zadań cząstkowych.
P 2
Instytut Automatyki i Robotyki
Politechnika Warszawska